Wild horse optimization algorithm implementation in 7-level packed U-cell multilevel inverter to mitigate total harmonic distortion

Wild horse optimization algorithm implementation in 7-level packed U-cell multilevel inverter to mitigate total harmonic distortion

Introduction. Multilevel inverters (MLIs) are a popular industrial and, more especially, renewable energy application solution. This is because of its appetite for filters, low distortion class, and capacity to provide a multilayer output voltage that resembles a pure sine waveform. The novelty is i...

Повний опис

Збережено в:
Бібліографічні деталі
Дата:2024
Автори: Ebrahimi, F., Windarko, N. A., Gunawan, A. I.
Формат: Стаття
Мова:English
Опубліковано: National Technical University "Kharkiv Polytechnic Institute" and State Institution “Institute of Technical Problems of Magnetism of the National Academy of Sciences of Ukraine” 2024
Теми:
packed U-cell multilevel inverter
total harmonic distortion
modified pulse width modulation
wild horse optimization algorithm
упакований багаторівневий інвертор U-cell
повне гармонічне спотворення
модифікована широтно-імпульсна модуляція
алгоритм оптимізації «дикого коня»
Онлайн доступ:http://eie.khpi.edu.ua/article/view/298371
Теги: Додати тег
Немає тегів, Будьте першим, хто поставить тег для цього запису!
Назва журналу:Electrical Engineering & Electromechanics

Репозитарії

Electrical Engineering & Electromechanics
id eiekhpieduua-article-298371
record_format ojs
institution Electrical Engineering & Electromechanics
baseUrl_str
datestamp_date 2024-08-19T17:45:12Z
collection OJS
language English
topic packed U-cell multilevel inverter
total harmonic distortion
modified pulse width modulation
wild horse optimization algorithm
упакований багаторівневий інвертор U-cell
повне гармонічне спотворення
модифікована широтно-імпульсна модуляція
алгоритм оптимізації «дикого коня»
spellingShingle packed U-cell multilevel inverter
total harmonic distortion
modified pulse width modulation
wild horse optimization algorithm
упакований багаторівневий інвертор U-cell
повне гармонічне спотворення
модифікована широтно-імпульсна модуляція
алгоритм оптимізації «дикого коня»
Ebrahimi, F.
Windarko, N. A.
Gunawan, A. I.
Wild horse optimization algorithm implementation in 7-level packed U-cell multilevel inverter to mitigate total harmonic distortion
topic_facet packed U-cell multilevel inverter
total harmonic distortion
modified pulse width modulation
wild horse optimization algorithm
упакований багаторівневий інвертор U-cell
повне гармонічне спотворення
модифікована широтно-імпульсна модуляція
алгоритм оптимізації «дикого коня»
format Article
author Ebrahimi, F.
Windarko, N. A.
Gunawan, A. I.
author_facet Ebrahimi, F.
Windarko, N. A.
Gunawan, A. I.
author_sort Ebrahimi, F.
title Wild horse optimization algorithm implementation in 7-level packed U-cell multilevel inverter to mitigate total harmonic distortion
title_short Wild horse optimization algorithm implementation in 7-level packed U-cell multilevel inverter to mitigate total harmonic distortion
title_full Wild horse optimization algorithm implementation in 7-level packed U-cell multilevel inverter to mitigate total harmonic distortion
title_fullStr Wild horse optimization algorithm implementation in 7-level packed U-cell multilevel inverter to mitigate total harmonic distortion
title_full_unstemmed Wild horse optimization algorithm implementation in 7-level packed U-cell multilevel inverter to mitigate total harmonic distortion
title_sort wild horse optimization algorithm implementation in 7-level packed u-cell multilevel inverter to mitigate total harmonic distortion
title_alt Wild horse optimization algorithm implementation in 7-level packed U-cell multilevel inverter to mitigate total harmonic distortion
description Introduction. Multilevel inverters (MLIs) are a popular industrial and, more especially, renewable energy application solution. This is because of its appetite for filters, low distortion class, and capacity to provide a multilayer output voltage that resembles a pure sine waveform. The novelty is in applying the wild horse optimization algorithm (WHOA) to adjust the sinusoidal pulse width modulation (SPWM) technique by producing the optimal reference signal parameters in a new multilevel inverter architecture known as the packed U-cell multilevel inverter (PUC-MLI). Purpose. This study helps with the idea of new inverter architecture and a modified pulse width modulation (MPWM) method to make the multilevel inverter smaller, cheaper, and with less total harmonic distortion (THD). Methods. We use the proposed approach to control a 7-level, single-phase PUC-MLI. The WHOA is used to discover the optimal parameters of the additional reference sine signal after being compared with SPWM to evaluate its performance in harmonic reduction. The simulation’s outcome was validated by building a PUC-MLI prototype. Results. Experimental results and simulations validate the effectiveness of the suggested approach. The WHOA-improved MPWM approach achieves a significant reduction in THD on the PUC-MLI output voltage, as indicated by the results. Practical value. THD in MLI output voltage will be reduced without spending any cost. The suggested solution works with many MLI topologies with varying output voltage levels. References 20, tables 6, figures 12.
publisher National Technical University "Kharkiv Polytechnic Institute" and State Institution “Institute of Technical Problems of Magnetism of the National Academy of Sciences of Ukraine”
publishDate 2024
url http://eie.khpi.edu.ua/article/view/298371
work_keys_str_mv AT ebrahimif wildhorseoptimizationalgorithmimplementationin7levelpackeducellmultilevelinvertertomitigatetotalharmonicdistortion
AT windarkona wildhorseoptimizationalgorithmimplementationin7levelpackeducellmultilevelinvertertomitigatetotalharmonicdistortion
AT gunawanai wildhorseoptimizationalgorithmimplementationin7levelpackeducellmultilevelinvertertomitigatetotalharmonicdistortion
first_indexed 2024-08-20T04:03:29Z
last_indexed 2024-08-20T04:03:29Z
_version_ 1811501853511254016
spelling eiekhpieduua-article-2983712024-08-19T17:45:12Z Wild horse optimization algorithm implementation in 7-level packed U-cell multilevel inverter to mitigate total harmonic distortion Wild horse optimization algorithm implementation in 7-level packed U-cell multilevel inverter to mitigate total harmonic distortion Ebrahimi, F. Windarko, N. A. Gunawan, A. I. packed U-cell multilevel inverter total harmonic distortion modified pulse width modulation wild horse optimization algorithm упакований багаторівневий інвертор U-cell повне гармонічне спотворення модифікована широтно-імпульсна модуляція алгоритм оптимізації «дикого коня» Introduction. Multilevel inverters (MLIs) are a popular industrial and, more especially, renewable energy application solution. This is because of its appetite for filters, low distortion class, and capacity to provide a multilayer output voltage that resembles a pure sine waveform. The novelty is in applying the wild horse optimization algorithm (WHOA) to adjust the sinusoidal pulse width modulation (SPWM) technique by producing the optimal reference signal parameters in a new multilevel inverter architecture known as the packed U-cell multilevel inverter (PUC-MLI). Purpose. This study helps with the idea of new inverter architecture and a modified pulse width modulation (MPWM) method to make the multilevel inverter smaller, cheaper, and with less total harmonic distortion (THD). Methods. We use the proposed approach to control a 7-level, single-phase PUC-MLI. The WHOA is used to discover the optimal parameters of the additional reference sine signal after being compared with SPWM to evaluate its performance in harmonic reduction. The simulation’s outcome was validated by building a PUC-MLI prototype. Results. Experimental results and simulations validate the effectiveness of the suggested approach. The WHOA-improved MPWM approach achieves a significant reduction in THD on the PUC-MLI output voltage, as indicated by the results. Practical value. THD in MLI output voltage will be reduced without spending any cost. The suggested solution works with many MLI topologies with varying output voltage levels. References 20, tables 6, figures 12. Вступ. Багаторівневі інвертори (MLIs) є популярним рішенням для застосування у промисловості та, особливо, у відновлюваних джерелах енергії. Це пов’язано з його потребою у фільтрах, низьким класом спотворень та здатністю забезпечувати багатошарову вихідну напругу, що нагадує чистий синусоїдальний сигнал. Новизна полягає у застосуванні алгоритму оптимізації «дикого коня» (WHOA) для налаштування методу синусоїдальної широтно-імпульсної модуляції (SPWM) шляхом створення оптимальних параметрів опорного сигналу в новій архітектурі, відомої як упакований багаторівневий інвертор U-подібного типу (PUC-MLI). Мета. Це дослідження допомагає реалізувати ідею нової архітектури інвертора та модифікованого методу широтно-імпульсної модуляції (MPWM), що дозволяє зробити багаторівневий інвертор меншим, дешевшим і з меншим загальним гармонічним спотворенням (THD). Методи. Ми використовуємо запропонований підхід для керування 7-рівневим однофазним PUC-MLI. WHOA використовується для визначення оптимальних параметрів додаткового еталонного синусоїдального сигналу після порівняння зі SPWM для оцінки його ефективності зниження гармонік. Результати моделювання були підтверджені створенням прототипу PUC-MLI. Результати. Експериментальні результати та моделювання підтверджують ефективність запропонованого підходу. Удосконалений WHOA підхід MPWM дозволяє досягти значного зниження THD вихідної напруги PUC-MLI, про що свідчать результати. Практична цінність. THD вихідної напруги MLI буде знижено без будь-яких витрат. Пропоноване рішення працює з багатьма топологіями MLI з різними рівнями вихідної напруги. Бібл. 20, табл. 6, рис. 12. National Technical University "Kharkiv Polytechnic Institute" and State Institution “Institute of Technical Problems of Magnetism of the National Academy of Sciences of Ukraine” 2024-08-19 Article Article application/pdf http://eie.khpi.edu.ua/article/view/298371 10.20998/2074-272X.2024.5.05 Electrical Engineering & Electromechanics; No. 5 (2024); 34-40 Электротехника и Электромеханика; № 5 (2024); 34-40 Електротехніка і Електромеханіка; № 5 (2024); 34-40 2309-3404 2074-272X en http://eie.khpi.edu.ua/article/view/298371/301902 Copyright (c) 2024 F. Ebrahimi, N. A. Windarko, A. I. Gunawan http://creativecommons.org/licenses/by-nc/4.0

Схожі ресурси